(每日一练)高中物理电磁学电磁感应知识点梳理单选题1、海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一，利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现．某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示，圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场，它们可随着海浪上下浮动，磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈，线圈的半径为L，电阻为r，所在处磁场的磁感应强度大小始终为B，2휋磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v，v随时间t的变化关系为푣=푣sin푡，其中的T为海浪上下浮动的周0푇期．现使线圈与阻值为R的电阻形成回路，则该发电装置在一个周期内产生的电能为（）2휋2퐵2푣2퐿2푇4휋2퐵2푣2퐿2푇A．0B．0푅+푟푅+푟2퐵2푣2퐿2푇4퐵2푣2퐿2푇C．0D．0푅+푟푅+푟答案：A解析：环形导电线圈随着磁芯和外壳随海浪上下浮动而切割磁感线，由法拉第电磁感应定律퐸=퐵푙푣环形线圈各部分产生的电动势对回路来说是同向的（实际指感应电流方向），其有效切割长度由微元法可知푙=2휋퐿12휋联立푣=푣sin푡，可得线圈中感应电动势的瞬时值表达式0푇2휋푒=2휋퐵퐿푣sin푡0푇根据正弦交变电流的特点知其电动势的有效值为퐸=√2휋퐵퐿푣0则该发电装置在一个周期内产生的电能퐸22휋2퐵2푣2퐿2푇퐸==0电푅+푟푅+푟故BCD错误，A正确。故选A。2、如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨下滑过程中（）A．金属棒ab将一直做加速运动B．通过电阻R的电流方向为从Q到NC．金属棒ab的最大加速度为gsinθD．电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的重力势能答案：C解析：2A.金属棒ab先做加速运动，后做匀速运动，A错误；B.根据右手定则，通过电阻R的电流方向为从N到Q，B错误；C.金属棒速度等于零时，加速度最大，根据牛顿第二定律푚푔sin휃=푚푎解得푎=푔sin휃C正确；D.根据能量守恒定律，电阻R产生的焦耳热等于金属棒ab减少的机械能，D错误。故选C。3、如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，边界如图中虚线所示。当圆环运动到图示位置（∠aOb＝90°）时，a、b两点的电势差为（）√2A．√2BRvB．BRv2232C．√BRvD．√BRv44答案：D解析：圆环到达图示位置时，产生的感应电动势为E＝√2BRv3由右手定则可知，在虚线右侧圆环上的电流方向为由b到a，所以φa>φb设圆环的电阻为r，由闭合电路欧姆定律得，a、b两点的电势差3√2퐵푅푣Uab＝E－Irab＝4故选D。4、如图所示，直导线固定于纸面内，一矩形线框，在纸面内从푎푏푐푑位置平移到푎′푏′푐′푑′位置的过程中，关于线框内产生的感应电流方向，下列叙述正确的是（）A．一直逆时针B．顺时针→逆时针C．逆时针→顺时针→逆时针D．顺时针→逆时针→顺时针答案：D解析：由安培定则得，恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直纸面向里。当线圈向导线靠近时，磁场方向是垂直纸面向外，穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向。当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，磁场方向是垂直纸面向外，穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为逆时针方向。当继续向右运动时，磁场方向是垂直纸面向里，穿过磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向。当远离导线时，磁场方向是垂直纸面向里，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向。故选D。5、如图所示，空间存在垂直于纸面向内的匀强磁场B，现有用细软导线围成的三角形导体框퐴퐵퐶，其中퐴퐵两4点固定在半径为R的圆푂1的直径两端，C点一直沿着圆弧做角速度为휔的匀速圆周运动，则导线框퐴퐵퐶上的C点从A点出发，逆时针运动一周（时间为T）过程中产生的感应电动势（取电流B到A的方向为电动势的正方向）随时间的变化图线正确的是（）A．B．C．D．答案：A解析：如图，C从A点逆时针转动过程中∠퐴푂퐶=휔푡，∠퐵푂퐶=휋−휔푡。所以11푆=